基于SSA-LSTM麻雀算法优化长短期记忆网络单变量时间序列预测（Matlab完整程序和数据）

function [bestX,Convergence_curve,result]=ssaforlstm(P_train,T_train,P_test,T_test) %% 参数设置 pop=5; % 种群数 M=10; % 最大迭代次数 dim=4;%一共有4个参数需要优化 lb=[1 1 1 0.001];%分别对两个lstm隐含层节点 训练次数与学习率寻优 ub=[100 100 50 0.01];%这个分别代表4个参数的上下界，比如第一个参数的范围就是1-100 P_percent = 0.2; %producers 在全部种群的占比 pNum = round( pop * P_percent ); % producers的数量 %初始化种群 for i = 1 : pop for j=1:dim if j==4%除了学习率 其他的都是整数 x( i, j ) = (ub(j)-lb(j))*rand+lb(j); else x( i, j ) = round((ub(j)-lb(j))*rand+lb(j)); end end fit( i )=fitness(x(i,:),P_train,T_train,P_test,T_test); end pFit = fit; pX = x; fMin=fit(1); bestX = x( i, : ); for t = 1 : M [ ~, sortIndex ] = sort( pFit );% Sort.从小到大 [fmax,B]=max( pFit ); worse= x(B,:); r2=rand(1); %%%%%%%%%%%%%5%%%%%%这一部位为发现者（探索者）的位置更新%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% if(r2<0.8)%预警值较小，说明没有捕食者出现 for i = 1 : pNum %r2小于0.8的发现者的改变（1-20） % Equation (3) r1=rand(1); x( sortIndex( i ), : ) = pX( sortIndex( i ), : )*exp(-(i)/(r1*M));%对自变量做一个随机变换 x( sortIndex( i ), : ) = Bounds( x( sortIndex( i ), : ), lb, ub );%对超过边界的变量进行去除 fit( sortIndex( i ) )=fitness(x(sortIndex( i ),:),P_train,T_train,P_test,T_test); end else %预警值较大，说明有捕食者出现威胁到了种群的安全，需要去其它地方觅食 for i = 1 : pNum %r2大于0.8的发现者的改变 x( sortIndex( i ), : ) = pX( sortIndex( i ), : )+randn(1)*ones(1,dim); x( sortIndex( i ), : ) = Bounds( x( sortIndex( i ), : ), lb, ub ); fit( sortIndex( i ) )=fitness(x(sortIndex( i ),:),P_train,T_train,P_test,T_test); end end [ ~, bestII ] = min( fit ); bestXX = x( bestII, : ); %%%%%%%%%%%%%5%%%%%%这一部位为加入者（追随者）的位置更新%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% for i = ( pNum + 1 ) : pop %剩下的个体的变换 % Equation (4) % i % sortIndex( i ) A=floor(rand(1,dim)*2)*2-1; if( i>(pop/2))%这个代表这部分麻雀处于十分饥饿的状态（因为它们的能量很低，也是是适应度值很差），需要到其它地方觅食 x( sortIndex(i ), : )=randn(1,dim).*exp((worse-pX( sortIndex( i ), : ))/(i)^2); else%这一部分追随者是围绕最好的发现者周围进行觅食，其间也有可能发生食物的争夺，使其自己变成生产者 x( sortIndex( i ), : )=bestXX+(abs(( pX( sortIndex( i ), : )-bestXX)))*(A'*(A*A')^(-1))*ones(1,dim); end x( sortIndex( i ), : ) = Bounds( x( sortIndex( i ), : ), lb, ub );%判断边界是否超出 fit( sortIndex( i ) )=fitness(x(sortIndex( i ),:),P_train,T_train,P_test,T_test); end %%%%%%%%%%%%%5%%%%%%这一部位为意识到危险（注意这里只是意识到了危险，不代表出现了真正的捕食者）的麻雀的位置更新%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% c=randperm(numel(sortIndex));%%%%%%%%%这个的作用是在种群中随机产生其位置（也就是这部分的麻雀位置一开始是随机的，意识到危险了要进行位置移动， %处于种群外围的麻雀向安全区域靠拢，处在种群中心的麻雀则随机行走以靠近别的麻雀） b=sortIndex(c(1:3)); for j = 1 : length(b) % Equation (5) if( pFit( sortIndex( b(j) ) )>(fMin) ) %处于种群外围的麻雀的位置改变 x( sortIndex( b(j) ), : )=bestX+(randn(1,dim)).*(abs(( pX( sortIndex( b(j) ), : ) -bestX))); else %处于种群中心的麻雀的位置改变 x( sortIndex( b(j) ), : ) =pX( sortIndex( b(j) ), : )+(2*rand(1)-1)*(abs(pX( sortIndex( b(j) ), : )-worse))/ ( pFit( sortIndex( b(j) ) )-fmax+1e-50); end x( sortIndex(b(j) ), : ) = Bounds( x( sortIndex(b(j) ), : ), lb, ub ); fit( sortIndex( b(j) ) )=fitness(x(sortIndex( b(j) ),:),P_train,T_train,P_test,T_test); end for i = 1 : pop if ( fit( i ) < pFit( i ) ) pFit( i ) = fit( i ); pX( i, : ) = x( i, : ); end if( pFit( i ) < fMin ) fMin= pFit( i ); bestX = pX( i, : ); end end t,fMin,bestX Convergence_curve(t)=fMin; result(t,:)=bestX; end